ivdon3@bk.ru
Актуальность работы определяется широким применением цифровизации во многих отраслях экономики и значительным отставанием в этой сфере цементной промышленности. Приведен обзор современных подходов к изучению цифровых двойников и дана оценка состояния их внедрения в цементных производствах. Цель работы заключается в определении особенностей процессов цифровизации, а также выявлении барьеров и перспектив развития цифровых двойников в цементной отрасли. Показано, что внедрение цифровых технологий может стать эффективным инструментом трансформации цементной отрасли при условии внедрения цифровых двойников в рамках цепочек создания стоимости продукции. Доказана необходимость создания новой модели долгосрочного устойчивого развития цементной отрасли на основе современных цифровых технологий в структуре отраслевого баланса строительных материалов.
Ключевые слова: цифровизация предприятия, цифровое моделирование, цифровой двойник, цифровые технологии, оптимизация производственных процессов, типология цифровых двойников, цементная отрасль, цепочки создания стоимости, модель устойчивого развития
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Исследование направлено на разработку модели интеграции принципов территориальной идентичности в подготовку архитекторов-градостроителей для преодоления обезличивания городской среды. Анализ образовательных программ 25 российских вузов выявил системный дефицит формирования компетенций работы с региональным контекстом. В качестве решения предложена учебная дисциплина с курсовым проектом «Туристический кластер "Миф места"», нацеленная на навыки выявления и проектной интерпретации уникального кода территории. Её внедрение призвано способствовать усилению туристической привлекательности, стимулированию местной экономики и укреплению социального капитала регионов. Это также может сократить отток квалифицированных кадров за счёт создания востребованной профессиональной практики на местах.
Ключевые слова: архитектурное образование, миф места в архитектуре, территориальная идентичность
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования
Характеристики погружного асинхронного электродвигателя, с достаточной для практики достоверностью, описываются теорией многодвигательного электропривода. В этом случае классическая схема замещения погружного асинхронного электродвигателя представляет собой связанную систему из нескольких Т-образных схем замещения. В свою очередь это значительно увеличивает ее вычислительную сложность и снижает быстродействие АСУТП. Предлагается с помощью методов планирования эксперимента построить математическую модель погружного электродвигателя в виде полиномов с существенно большим быстродействием. В области применимости, расхождения в оценке энергетических показателей не превышают 1,1%, между предложенными моделями и классическими Т-образными схемами замещения.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, математическая модель, полином, средняя абсолютная процентная ошибка, вычислительная сложность, методы планирования эксперимента, диаграмма рассеяния, модальный интервал, погружной электродвигатель, пакет ротора
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Железобетонные конструкции (ЖБК), эксплуатирующие в естественных условиях Крайнего Севера, подвергаются попеременному замораживанию и оттаиванию. Воздействие циклов замораживания и оттаивания (ЦЗО) приводит к деградации не только прочностных, но и деформационных свойств (ДС) бетона. В действующих нормах проектирования ЖБК ДС бетона и арматуры назначены как среднестатистические величины. В данной работе исследуется влияние изменчивости ДС бетона на обеспеченность несущей способности изгибаемых железобетонных элементов до и после ЦЗО.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистическая закономерность сопротивления, изгиб, железобетон, предельная деформация бетона, обеспеченность несущей способности, изменчивость деформационных свойств бетона
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье рассмотрены методы смешения дорогостоящей лёгкой нефти с тяжёлой для получения нефтяных смесей, соответствующих по своим свойствам потребностям заказчика. Представлена структурная схема поточного смешения сернистой и малосернистой нефти посредством автоматического управления насосными агрегатами, закачивающих нефти в магистральный нефтепровод, посредством адаптивного ПИД-регулятора с контролем поточным анализатором параметров входных нефтей.
Ключевые слова: нефть, транспортировка, смешение, контроль, адаптивный регулятор
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Работа посвящена разработке автоматизированной системы для принятия градостроительных решений в рамках комплексной жилой застройки. Система ориентирована на достижение рентабельности для застройщика и максимальных социально-экономических эффектов для города. Исследование включает системный анализ взаимодействия ключевых сторон, создание модели многокритериальной оптимизации для баланса их интересов и формализацию выбора земельных участков. Применены предметно-ориентированное проектирование (DDD), метод анализа иерархий и методы оптимизации. Разработаны таксономическая модель взаимодействия и финансовая модель для оценки и автоматизации расчетов, формирующие основу стратегических решений.
Ключевые слова: автоматизированная система принятия решений, концептуальная таксономическая модель, математическая модель, экономическая модель, весовые коэффициенты, комплексная жилая застройка, рентабельность, дескрипционная логика
Актуальность работы определяется необходимостью определения приоритетных направлений формализации, алгоритмизации, моделирования и развития цифровых технологий в цементной отрасли. Для создания интегрированного цифрового двойника цементного производства были формализованы различные варианты технологических схем, отличающиеся числом элементов, степенью их агрегированности, количеством типов взаимосвязей элементов производственного процесса. Отличительной особенностью цифрового двойника являлся охват нескольких звеньев технологических переделов в реальном режиме времени. Для всех технологических звеньев производства цемента сформировано формализованное описание элементов технологических циклов. Моделирование производственных процессов и сценарных условий цементного производства позволило достичь увеличения производственной мощности и повышения эффективности использования ресурсов, решить задачи оптимизации и сокращения удельных операционных затрат, а также повышения эффективности и устойчивости цементного производства.
Ключевые слова: цифровой двойник, информационная модель, цепочка создания стоимости, технологические циклы, технологические связи, технологические схемы, оптимизация ресурсов, коллаборативные комплексы, интеллектуальные горные машины
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В действующих нормативных документах по проектированию железобетонных конструкций принят ряд условных предпосылок и ограничений, учитывающих специфику сопротивления конструктивных элементов и упрощающих расчет. Одной из них является назначение деформационных свойств бетона как среднестатистических величин, которые наравне с прочностными, определяют диаграммы деформирования материала. Воздействие циклов замораживания и оттаивания бетона (ЦЗО) приводит к деградации его деформационных и прочностных свойств. Характер разрушения изгибаемого железобетонного элемента (пластический или хрупкий) зависит от прочностных и деформационных свойств бетона и арматуры и коэффициента армирования. В работе исследуются статистические закономерности предельного коэффициента армирования и граничной относительной высоты сжатой зоны бетона в условиях переменного замораживания и оттаивания бетона.
Ключевые слова: циклы замораживания и оттаивания, статистические закономерности сопротивления, железобетон, предельные деформации бетона, обеспеченность граничной относительной высоты сжатой зоны бетона, обеспеченность предельного коэффициента армирования
В статье представлена разработка автоматизированной кибер-физической системы кастомизации шоколадных изделий на базе лазерной гравировки с интегрированным модулем машинного зрения для контроля качества. Описан экспериментальный стенд, включающий CO₂-лазер мощностью до 30 Вт, прецизионную XYZ-систему позиционирования, конвейерную подачу и оптический блок с RGB-камерой и кольцевой подсветкой. Разработано программное обеспечение управления лазером, реализующее генерацию траекторий, автокалибровку фокуса и регулировку мощности/скорости, а также гибридный алгоритм визуального контроля на основе сверточных нейронных сетей. Интеграция осуществляется через Modbus/TCP и REST-API: результаты инспекции в реальном времени возвращаются в ПЛК для адаптивной корректировки параметров гравировки или автоматической отбраковки дефектных изделий. В ходе DoE-экспериментов модель показала снижение брака с 8,3 % до 1,7 % и рост пропускной способности с 25 до 36 шт./мин. Экономико-технический анализ подтвердил окупаемость решения менее чем за 6 месяцев при суточном объёме 10 000 плиток. Полученные результаты демонстрируют высокую надёжность и перспективы масштабирования на промышленные линии.
Ключевые слова: автоматизация, лазерная гравировка, шоколадные изделия, машинное зрение, контроль качества, кастомизация
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье приведен опыт пилотного проекта по интеграции календарно-сетевого планирования, BIM-моделирования и технологии виртуальной реальности для управления производственной деятельностью строительной организации. Для реализации поставленной цели представлена последовательность шагов интеграции технологий и выполнено совмещение технологий на базе единой цифровой платформы; приведены фрагменты разработанного календарно-сетевого графика и BIM-модели и результаты их совмещенного отображения в VR-очках.
Ключевые слова: календарно-сетевое планирование, календарно-сетевой график, BIM-моделирование, технология виртуальной реальности, VR-очки, единая цифровая платформа, TrinusVR
Статья посвящена проблемам интеграции и обработки разнородных данных в условиях цифровой трансформации как внутри одной компании, так и при организации взаимодействия между различными участниками бизнес-процессов. Основное внимание уделено вопросам совместной работы компаний-производителей оборудования и промышленных предприятий, подчеркивается важность согласования и преобразования данных при взаимодействии гетерогенных информационных систем. Рассматривается проблема интеграции исторических данных, сложности, возникающие при переходе на новую инфраструктуру, и предлагается способ решения по аналогии с принципами работы открытых стандартов, таких как OpenCL. Особое внимание уделяется необходимости предоставления полных и непротиворечивых данных, разработке эффективных механизмов семантической интеграции и использованию онтологических подходов для устранения трудностей при сопоставлении и интерпретации разнородных данных. Подчеркивается важность постоянного обновления словаря метаданных и формирования связей между различными источниками данных для обеспечения качественной и надежной интеграции. Рассматриваемые подходы направлены на создание устойчивых механизмов обмена информацией между различными участниками бизнеса для принятия управленческих решений.
Ключевые слова: цифровая трансформация, гетерогенные системы, онтология, семантическая интеграция, метаданные, маппинг данных
Смешанная реальность всё глубже и быстрее проникает во все аспекты нашей современной жизни. Влияние новых технологий не обошло стороной и современную архитектуру, которая направлена на создание не просто красивых, но и функциональных пространств и таким образом сочетает в себе искусство и науку. В статье, помимо исследования примеров успешных коллабораций художественных концепций и научных принципов в проектирование пространств, также будет рассматриваться внедрение смешанной реальности в архитектурные проекты. Изучим, как именно взаимодействуют между собой области искусства и науки. Эти две области взаимно дополняют друг друга, создавая гармоничное и практичное окружение для жизни, работы и отдыха. В данной статье рассматривается коллаборация искусства и науки в контексте архитектурных решений смешанной реальности.
Ключевые слова: архитектура, искусство, наука, коллаборация, смешанная реальность, платформа, Art&Science, взаимодействие, польза, цифровые объекты, визуальная составляющая, совместные проекты
Рассмотрена задача обоснования шага сетки электронной карты, используемой для установления факта попадания транспортного средства, координаты которого считываются с бортового GPS-датчика, в контрольную область Предлагаемая система поддержки принятия решений определяет максимально допустимый шаг разметки географической области для последующей обработки информации, при котором объём результирующих данных приближен к минимальному с учётом сохранения времени обработки и допустимого уровня погрешности данных для аналитики. Для решения задачи предлагается применить аппарат регрессионного анализа для определения зависимости ожидаемой ошибки вердикта от шага сетки электронный карты. Для доказательства применимости предлагаемого аппарата использован анализ остаточных дисперсий. Для оценки доверительного интервала ошибочных вердиктов использована формула Лапласа.
Ключевые слова: шаг сетки, доверительная вероятность, доля ошибочных вердиктов, регрессионный анализ, коэффициент детерминации
Автономия архитектуры представляется в статье в качестве варианта нового раскрытия возможностей архитектурного проекта, наделяя глобальные мега-проекты уникальным качеством самообеспечения, что особенно важно в условиях реновации, реконструкции утраченной застройки или необходимостью быстрых изменений. Анализируя инновационные стратегии интеграции систем энергогенерации, водоснабжения, управления отходами и производства продовольствия непосредственно в архитектурную структуру комплексов, в статье подробно рассмотрены принципы проектирования, обеспечивающие гибкость, адаптивность и социальную ориентированность автономных многофункциональных комплексов. Целью работы является обоснование необходимости перехода к новому стандарту проектирования городской застройки, где автономность рассматривается не как дополнительная опция, а как ключевой фактор обеспечения устойчивого развития и повышения качества жизни. Представлены примеры архитектурных решений, демонстрирующих потенциал автономной архитектуры в создании самодостаточных и экологически безопасных комплексов, способных снизить нагрузку на инфраструктуру и повысить устойчивость городов к внешним воздействиям.
Ключевые слова: автономия, архитектура, многофункциональный комплекс, архитектурное проектирование, устойчивое развитие
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В данной статье оцениваются различные методы определения технического состояния конструкций, зданий и сооружений. На сегодняшний день при решении задач определения степени разрушения строительных конструкций одним из возможных вариантов определения считаются вероятностные (статистические) методы. Преимуществом данных методов является возможность комплексно учитывать параметры, присутствующие в разнообразной материальной природе. Это связано с возможностью описания их безразмерными величинами. Смысл рассматриваемого метода состоит в том, чтобы формулировать определённое количество технических состояний (событий) благодаря которым планируется выполнять определение степени разрушения и находить совокупность технических состояний строительных конструкций. Диагностические матрицы создаются путем объединения диагностических признаков и их условных вероятностей, приобретаемые посредством анализирования большого количества накопленных статистических данных.
Ключевые слова: строительно-техническая экспертиза, дефекты, надежность, методики диагностики, эффективность
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.4 - Управление в организационных системах